2027固态电池上车,真突破or烟雾弹?


[汽车之家 行业]你最近是不是被“固态电池”刷屏了?“100公斤的电池包,以后能跑1000km”、“2027年上车”,“中国科研机构在固态电池领域取得密集突破”等等,连央视都加入了报道大军……

在资本市场,固态电池指数在半年内几乎翻了一倍。对于普通消费者来说,近期接二连三的电动车自燃事故,也让固态电池上车的呼声高涨。不少人可能在想,难道我现在买车,2027年就要成大冤种了吗?

冷静!前几天,欧阳明高院士给固态电池泼了一盆冷水,他表示,“目前全固态电池的期待值很高,甚至有些消费者就等全固态电池,其实这是误导,我们还有一系列科学技术的难题没有克服。”

那为什么固态电池又火了?它到底离我们还有多远?能否真的重构整个汽车产业格局?

一、固态电池为何又火了?

先来解释下何为固态电池?

你可以把我们现在手机、电脑、还有电动车里用的锂电池,想象成一块“夹心饼干”。外面那两层“饼干”,是电池的正极和负极,而中间那层“奶油”,就是液态电解液——它的任务就是让电离子在正负极之间来回跑动。

坏就坏在这“奶油”上!它怕撞怕热,稍微受点刺激就起火“自燃”。而且,这层“奶油”占用了电池的很多空间,导致续航和体积都受到影响。

那固态电池如何解决的呢?很简单——就是把那层危险的“奶油”换成一块“果冻”或者“压缩饼干”,也就是固态电解质。这么一换,电池立刻就“进化”了:更安全、能量更高、还能做得更小更轻。

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我们知道,国内现在的液态电池技术,是妥妥领先全球的,宁德时代和比亚迪双雄并立,二者合计占有约70%的市场份额。但海外友商正在疯狂加码固态电池,想“弯道超车”。

比如,丰田计划最早在2027年推出首款搭载量产全固态电池技术的车型;三星SDI的固态电池技术聚焦硫化物路线,计划2027年实现量产;奔驰搭载全新固态电池的测试车已开启道路试验。

这阵仗,国内自然是有“危机感”的,政府层面也在火速加码,投入真金白银支持固态电池的底层基础研发!

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据数据显示,2024年是中国固态电池的里程碑年份,下半年以来,国内申请的固态电池专利数量是日本的3倍。今年2月,工信部等八部门明确将固态电池列为重点攻关方向。国内车企、电池巨头纷纷下场,一场围绕固态电池的“跑马圈地”已然开启。

比如,宁德时代的硫化物全固态电池研发团队已扩大至1200人,公布的20Ah样品能量密度达到450Wh/kg;欣旺达近日宣布,推出全固态电池“欣·碧霄”,该电池能量密度高达400Wh/kg,预计在2025年底建成0.2GWh聚合物固态电芯中试线;国轩高科全固态金石电池目前处于中试量产阶段,并已启动2GWh量产线的设计工作……

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国轩高科全固态金石电池

在实际应用端,包括比亚迪、上汽、广汽、长安、吉利等车企们纷纷公布固态电池的落地时间与技术突破,加速推进量产上车。

这让我们看起来,固态电池似乎离我们越来越近,但实际上并非如此。

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二、产业化挑战重重

多位专家表示,现在大家讲到的固态电池更多是“半固态”,即固液混合电池,它是液态电池的一种延伸。部分企业推出的这类电池能量密度在260-360Wh/kg之间,处于从液态电池向全固态电池过渡的阶段。

前几天中国汽车工程学会发布的《路线图3.0》给固态电池定调了,2030年才有望进入“小批量”产业化。 张进华理事长甚至坦言,能量密度能否达到大家期待的500Wh/kg有待观察。

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欧阳明高也坦言,目前固态电池的研究虽然有很多突破,但材料科学的进展和实际商品之间的距离很大,何时能达到理想化的500Wh/kg,路线图是说2030年,那是技术路线,不是产品路线,更不是商品路线,他觉得达到500Wh/kg可靠一点应该是2035年左右产业化。

为什么专家这么谨慎?四大“骨感现实”摆在眼前:

首先,技术成熟度不够。宁德时代曾公开称,如果用数字1到9表示固态电池的技术和制造成熟度,“1”代表刚开始涉及这一领域,“9”代表技术成熟,可以投入大规模生产,那么目前行业处于“4”的水平。

其次,成本问题依然严重。研究机构数据显示,目前全固态电池的单位成本高达1200元/kWh,是液态电池成本的3倍多,过高的成本使得固态电池在市场上缺乏竞争力。

再者,供应链仍不成熟。固态电池从材料到设备全要重构,再加上技术路线(硫化物、氧化物、聚合物等)尚未统一,行业标准缺失,导致上下游企业难以对接,协同成本高。没有完善的供应链支撑,大规模量产难以实现。

最后,我们也不要把固态电池想得太神话了。不久前的一个行业论坛上,中国汽车技术研究中心首席科学家王芳表示:“虽然固态电池的安全边界确实比液态电池更宽,但一旦突破边界,后果可能比液态电池更严重。”

欧阳明高则坦言,没有绝对安全的电池,就像我们说没有绝对安全的自动驾驶汽车,总归是有长尾的。全固态电池就是把高比能量三元电池的安全性做到磷酸铁锂的水平。

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中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高

三、结尾

未来最可能尝鲜的反倒是无人机、人形机器人等新兴领域应用,它们对价格不敏感,可以快速验证技术价值。随着产业链成熟、成本下降,固态电池才会逐步进入汽车领域。

美好事物的诞生往往要经历挑战和磨砺,中科院院士南策文曾说,研究追求1%的可能性,而产业界需要99%甚至100%的可靠性。这意味着,从实验室到产业化,我们需要克服许多难题,逐步完善技术,直到它成熟并完全可控。

至于固态电池真要重构产业格局?其实,固态和液态电池是互补关系。正如欧阳明高所说,未来,我们虽然要发展高比能量的全固态电池,但是磷酸铁锂电池还将长期存在,我想至少30年不会变化。(文/汽车之家 彭斐)



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